12.2 Проектування приводу з одноступеневим конічним редуктором і відкритою ланцюговою передачею

ЗАВДАННЯ НА ПРОЕКТУВАННЯ

Спроектувати одноступеневий конічний редуктор і відкриту ланцюгову передачу для технологічної виконавчої машини (рис.2.1).

Потужність, що подається на головний вал становить Р=8000 Вт. Ку-

това швидкість головного вала машини ω = 27 с-1. Редуктор нереверсивний, робота однозмінна, режим навантаження – середній нормальний, термін роботи передачі h = 10000 год.

Р3, ω3, n3

Р1, ω1, n1

Р2, ω2, n2

Рисунок 12.2 – Привід з конічним редуктором

івідкритою ланцюговою передачею:

Д– електродвигун; М - муфта; ЗКП – закрита конічна передача; ЛП –ланцюгова передача.

2 ПРОЕКТУВАННЯ ПРИВОДУ

2.1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок приводу

Розрахункова потужність двигуна

Pдв.р. = Pηвих

де η - загальний ККД привода

η =η1 η2 η3 η43

де η1 – ККД. конічної зубчастої передачі, η1 = 0,97(табл.2.1, розд.2); η2 – ККД ланцюгової передачі, η2 = 0,92; η3 - ККД муфти, η3 = 0,99; η4 – ККД пари підшипників, η4 = 0,99.

η = 0,97 0,92 0,993 0,99 = 0,857

Тоді Pдв.р. = 08000,857 = 9335 Вт.

В табл.А.1 (додаток А) вибираємо за розрахунковою потужністю Рдв.р електродвигун асинхронний короткозамкнутий типорозміру 4А132М4У3,

306

закритий продувний номінальною потужністю Рдв = 11 кВт, синхронною частотою обертання nс = 1500 хв-1, коефіцієнтом ковзання s = 2,8 %.

Дійсна частота обертання вала електродвигуна

nдв = nс (1 − s)=1500 (1 − 0,028)=1458 хв-1.

Кутова швидкість вала електродвигуна

З другого боку загальне передаточне число приводу

u = u1 u2 ,

де u1 - передаточне число конічної передачі; u2 - передаточне число ланцюгової передачі.

Призначаємо передаточне число одноступеневого конічного редуктора, з стандартного ряду (табл.2.2, див. розд.2) u1 = 3,15, а розрахункове передаточне число відкритої передачі визначаємо

= u = 5,65 =

u1 u2 3,15 1,794 .

Визначимо частоти обертання, кутові швидкості та крутні моменти на валах приводу.

Вал електродвигуна

nдв =1458 хв-1; ωдв =152,6 с-1;

307

2.2. Вибір матеріалів зубчастих коліс і розрахунок допустимих напружень

Для виготовлення шестірні вибираємо відносно дешеву сталь 45 із термообробкою - поліпшення, колеса – сталь 40 із термообробкоюполіпшення (табл.3.1, див.розд.3). Твердість поверхні і механічні властивості після термообробки наступні:

для шестірні – Н=240 НВ, σТ =450 МПа,σВ =750 МПа;

для колеса - Н=210 НВ, σТ =400 МПа,σВ =700 МПа.

У розрахунках активних поверхонь зубців на контактну втому допустимі контактні напруження визначають за формулою (3.1)

деσ Hlіmb - границя контактної витривалості поверхонь зубців, що відповідає

базі випробувань NНО.

Базове число випробувань NНО визначаємо за формулою (3.2)

NH 01 = 30H12,4 = 30 2402,4 =1,55 107 ;

N H 02 = 30H 2 2,4 = 30 2102,4 =1,12 107 .

Границю контактної витривалості σ Hlіmb знаходимо залежно від виду термічної обробки зубців та їх твердості(табл.3.3, див.розд.3)

σH lim b1 = 2H1 + 70 = 2 240 + 70 = 550 МПа;

σH lim b2 = 2H 2 + 70 = 2 210 + 70 = 490 МПа .

Коефіцієнт довговічності ZN обчислюємо за формулою (3.3): для зубців шестірні

Тут NHE - еквівалентне число циклів навантаження за термін служби передачі

308